より良いランプを構築する UConn エンジニアリングの先輩

Dec 06, 2023

2023 年 4 月 27 日 | ジャクリン・セブランス

「ランプで電話をかけるたびに、ランプを入手するのに問題があると言いました。 私が聞いたのは、「ええ、そこにはいないのですか？」というものでした。

左から、シニア デザイン デモンストレーション デーに向けたプロジェクトのプロトタイプに取り組む大学機械工学科の学生、レイラ アワド、ケイリー ルク、エディ ラモス、パトリック ミコーニ2023年4月14日、ピーター・J・ワース・レジデンス・タワーのイノベーション・ゾーンにて。(シドニー・ハードル/大学写真)

エディ・ラモスはデザインと製造に深い関心を持っています。

Kaley Luk は、持続可能性に情熱を注ぐエコ キャプテンです。

パトリック・ミコーニは手を動かすことを楽しんでいます。

そして、レイラ・アワドは、いつかプロジェクト管理の仕事に就きたいと考えています。

これら 4 人の UConn の 4 年生は、全員が今年 5 月に UConn School of Engineering の卒業を目指して取り組んでいますが、2022 年秋学期にシニア デザイン プロジェクトでチームとして一緒に働くことに選ばれたとき、お互いのことをあまり知りませんでした。

しかし、学部の頂点に達するために彼らに与えられた課題は、彼ら全員が、そして残りの機械工学クラスのクラスメートのほとんどが本当に望んでいたもの、それがランププロジェクトでした。

「それは誰にとってもナンバーワンでした」とルクは言います。

「実際、これは私たちの上級デザインクラスが望んでいた最上位のプロジェクトでした」とアワド氏も同意します。

上級デザインは工学部の学部プログラムの特徴です。 卒業要件である 2 学期制のコースでは、学生がチームとして参加し、産業界や民間のスポンサーのために実際のエンジニアリングの問題を解決することに取り組みます。

学生は、スケジュール、コミュニケーション、予算の制約、目標設定、成果物、顧客の期待、およびより優れた、手頃な価格で持続可能なモジュール式のアクセシビリティランプを構築する方法の問題などの問題解決の重要性を学び、経験します。

プロジェクト

ビル・ウィギンは問題の解決についてよく知っています。 彼はこれまでの人生で、コネチカット州の政治家や牧師にアドバイスしたり、事業を立ち上げて売却したり、問題を特定して解決策を見つけたりするなど、興味深いことをいくつか行ってきました。

「私は伝統的なものに乗ったことはありません」と彼は言います。 「良くも悪くも、私は自分のやってきたことにおいて常にユニークでした。」

数年前、ウィギンさんがガンと診断された後、彼の親しい人が障害者になりました。 ウィギンさんは、二人のために、起こり得る将来の移動ニーズを先取りして考え始め、援助や家庭内のアクセシビリティの手配を始めました。

しかし、生涯にわたって人脈があり、州政府の仕組みについては平均的なコネチカット州住民よりもはるかに精通していたにもかかわらず、彼を悩ませ続けた問題が 1 つありました。それは、ランプの入手方法です。

「コネチカット州の医療に関する最も重要な考えは、人々をできるだけ長く自宅に留めておくことです」とウィギン氏は言う。 「そうですね、最初に考慮すべきことは、彼らが自宅に入れるかどうかということだと思います。彼らはコネチカット州にこれらすべてのプロセス、つまり事務手続きや申請手続きを行っており、あらゆる種類の意思決定に至るまでの明確な道筋を持っています。バスタブの手すりや、申請書に明記されているものはすべて簡単に入手できます。スロープを入手するための明確な道はありません。」

インターネットで簡単に検索すると、さまざまなスタイルの車椅子やアクセシビリティ スロープを販売している民間企業が何十社も見つかりますが、実際に入手するのはそれほど簡単ではありません。

「私は電話して、バスルームに手すりが必要だと言いました。その返答が何だったか知っていますか？『わかりました。これに記入して、それに署名してください。それが何であれ、わかりました。」とウィギンは説明します。 「スロープで電話をかけるたびに、スロープを見つけるのに問題があると私は言いました。私が聞いたのは、『ええ、そこにはありませんか？』ということでした。」

市販されているスロープの中には、持ち運びが可能なものもありますが、家の玄関などの屋外の常設場所に設置することを目的としたものもあります。 常設のスロープのほとんどは、建設が複雑なアルミニウム製か、コネチカット州の気候で劣化し、時間の経過とともに修理が必要になる木製製です。

常設のスロープには数千ドルの費用がかかる場合があり、そのほとんどは建設が複雑で、購入価格に加えて専門家による設置が必要です。 高額な医療費、移動の制限、または固定収入を抱えている人々にとって、自宅にスロープを設置することは独特の課題となる可能性があります。

「コネチカット州のウェブサイトにアクセスして、ランプの購入方法を調べると、いくつかの非営利団体に送られることになります」と、カリフォルニア大学公共政策大学院の名誉教授エディス・バレット氏は言う。 「彼らの何人かと話しましたが、彼らは低金利のローンを提供してくれますが、ランプを無料で提供してくれるわけではありません。退役軍人である場合に限り、メディケアがいくらかは払ってくれますが、彼らは「大金は払えません。資格を逃しそうになっている人たちにとって、ランプのために千ドルを出さなければならないとしたら、それは大金です。」

バレットさんは2021年、ハートフォード大学で彼女が教えていた社会政策の授業を聴講した際にウィギンさんと出会った。 彼らは、彼のスロープのジレンマと、アクセシビリティスロープを利用しようとしている人々により大きな選択肢を提供する新しい政策を策定するためにコネチカット州総会にアプローチすることを当時どのように検討していたかについて話しました。

「それがすべての始まりであり、それが私が参加した方法です」とバレットは言います。 「議会に行って、州議会が低所得者がスロープを利用できるよう支援する政策を策定してもらうことができないか考えてみましょう。」

しかし、政策についての単なる会話として始まったものは、初期の会話以来、独り歩きしてしまいました。

「一般的に、スロープの手頃な価格について話し合うことになりました」と彼女は言います。「そして、ブレインストーミングをすることになりました。私は、高密度プラスチックで作られた子供向けの遊び場を知っていますか？車椅子を作ることができるのではないかと言いました」高密度のプラスチックを使い始めましょう そうすれば、リサイクル可能になり、リサイクルされ、持続可能で、手頃な価格になるでしょう そしてビルは言いました、レゴのようにやってみたらどうでしょうかそれを一緒に? それが、私たちが UConn の学生たちに行ったブレインストーミングです。」

成果物

バレットとウィギンは、2022 年の夏に、再生プラスチック製のスロープのアイデアを機械工学部の上級設計の教員リーダーに持ち込みました。このプロジェクトはプログラムに受け入れられ、バレットの教員育成基金を通じて教養科学部の支援を受けており、学生もこのプログラムに参加しました。チームが割り当てられ、秋に働き始めました。

「私たちの目的は、手頃な価格でモジュール式のアクセシビリティ スロープのプロトタイプを設計および作成すること、そしてリサイクル材料による建設に重点を置くことです」とラモス氏は説明します。

また、設計は、スロープの適切な傾斜、立ち上がり、幅、長さ、エッジ、手すり、および着陸要件を定義する連邦アメリカ障害者法 (ADA) で指定されたスロープ要件に従う必要もありました。

彼らは秋学期を既存のスロープの調査に費やし、最初のモジュール設計を開始しました。チームの各メンバーは設計自体に貢献し、協力するだけでなく、各自の個人的な強みにも力を入れました。

Awad は、会議の開催とチームの順調な進行を支援するとともに、設計にも貢献し、プロジェクトの有限要素解析 (FEA) に取り組んでいます。FEA は、次のような問題に対処する際に、現実世界の条件下で設計がどのように反応するかを分析するために使用されます。冷暖房、振動、構造支持、水の流れ。

「誰もが自分の専門知識をグループに貢献しています」と彼女は言います。

持続可能性を重視するルク氏は、自分たちのプロジェクトが他のランプの選択肢よりも環境にとってどのように優れているのかに焦点を当てました。 彼女はデザインにも興味があり、スロープの手すりの最終コンセプトに貢献し、ADA 要件への準拠に関してチームの知識豊富な頼れる存在となりました。

「私は必要とされるところには飛び回ります」とルクは言います。 「私はADAを追跡しています。着陸で大きなミスをするところでした。サイズがちょっと違うことに気づきましたが、もう少しで小さすぎることがわかりました。幸いなことに、それは私たちが捕らえたものでした。」 」

ミコーニとラモスは当初、チームのデザイン コンセプトのモデリングに取り組みましたが、プロジェクトが初期の考えからコンセプトの実際の最適化に進むにつれて、ラモスが主導権を握りました。

「非常に基本的なことを行うのは、人々が想像するよりもはるかに難しい」とラモスは言う。 「少なくとも一見すると、私たちの設計の形状は非常に単純に見えます。信じられないほど複雑ではありません。私たちはここで飛行機のエンジンを構築しているわけではないので、さまざまなスプラインや複雑な形状が大量にあるわけではありません。しかし、構築し、組み立てて、その時点から最適化し、改造し、再構築し、再組み立てすることは依然として困難です。」

金属加工と建設の経験を持つミコーニは、チームの物理的な 3 スケール プロトタイプの構築において主な役割を果たしました。 このプロジェクトは、幼少期に障害を抱えて生きてきたミコーニにとっても非常に個人的なものです。

「私は車椅子から歩行器、松葉杖、装具を身に着けました」と彼は言います。私は身体的な援助が必要なときに両親がいつでもサポートしてくれるのがとても幸運でしたが、誰もがそれを持っているわけではありませんし、スロープは高価です。

「だから、私がこれらをもっと安くしてほしいと思うのは、非常に個人的な理由です。たとえそれが私にとってそうであったように、人々にとって一時的なものであっても、幸いなことに、人々が生活の質を保証するために購入できるものだからです。」

秋には、チームは材料の選択肢の調査と調達も開始したが、2022年後半のサプライチェーンの問題により、使用を希望していた再生高密度ポリエチレン（HDPE）木材の注文がより困難になったため、これが困難であることが判明した。 彼らは最終的に、リサイクルされたミルクジャグと洗濯洗剤の容器から作られた持続可能なHDPEグラスファイバー製材を主材料として使用することに落ち着きました。

最終的なデザインは、梁と手すりセクションを支えるフレームとして機能するアルミニウム製アングルに依存しており、これらは交換可能に作られており、単純なボルトを使用して部品を接続するように最適化されています。 部品の普遍性により、製造が容易になるだけでなく、各人の家、出入り口、庭に合わせてスロープをカスタマイズできるようにもなると学生たちは説明します。

「それはモジュール性の側面の一部です」とラモス氏は言う。 「私たちは、皆さんに、『私は右に行けない、なぜなら私の家の構造がそれを許さないからです。私はある種の障害物を乗り越える必要があるのです - 多分木が邪魔しているのです - と言えるようにしたいのです。このシナリオでは、左に移動できるようにしたい、または直進する必要があります。それは可能です。基本的には、必要な構成で他の実行セクションを接続し始めて、それを少しずつ実行するだけです。 -ピース、各セクションを別のセクションに接続します。」

「私たちのアクセシビリティスロープデザインを実際にどのように販売すべきかについて、私がスポンサーに提案する最後の方法は、アクセシビリティスロープキット全体ではなく、セクションごとに販売することです。なぜなら、各家は非常にユニークだからです。」とアワド氏は付け加えた。

さらに、ランプの各部分の重量は 30 ポンド未満であり、これも設計の重要な要件です。

「私たちの議会の主な目標は、おそらく自分たちで組み立てることはできないかもしれないが、隣の高校生を雇うことはできるということです」とミコーニ氏は言う。 IKEAレベルのデザインなので、割と簡単に組み立てられます。

未来

工学部の学生は、4 月 28 日に工学部の毎年恒例のデモンストレーション デーで、他の上級設計チームとともにプロジェクトを発表します。 彼らはこの 2 学期を通じて数週間ごとにバレット氏とウィギン氏と進捗状況について会議を行ってきましたが、デモ デイはプロジェクト スポンサーが実際のプロトタイプを直接見ることができる初めての機会となります。

「彼らは、私たちがこれまで話してきたことをすべて心に留めてくれていると思います。私たちがそれをあなたや私が組み立てられるものにしたいということです。イケアのデスクを組み立てられる人なら誰でも、このスロープを組み立てることができます。 」とバレットは言います。 「私たちは作品があまり重くないようにしたいので、彼らはそれに注意を払ってくれました。私たちはできるだけ多くのリサイクル素材を使いたいので、彼らはそれに注意を払ってきました。」

ウィギンにとって、学生たちと協力することは「素晴らしい以上のもの」でした。

「エネルギーが湧いてくるんです」と彼は言う。 「それは人生に活力を与えるものです。まるでスタートダッシュを切るようなものです。良いことをしたい、世界をより良い方向に変えたいという彼らの願望、そして私が彼らにその機会を与えることに参加することは、人生がこれ以上に良くなることはありません。本当にそうではありません。」

ウィギン氏とバレット氏にとって、デモデーはスロープを必要とするコネチカット州の住民にとってスロープをより利用しやすく、手頃な価格にするプロセスの新たな一歩でもある。 彼らは依然として州議会に対して主導権を握る計画を立てており、地球に優しいプロジェクトと呼ばれる501(c)(3)非営利団体を立ち上げており、これを通じて官民パートナーシップを活用して普及を支援したいと考えている。それらを必要とする人々に届けるだけでなく、大学の学生が設計したランプ（彼らはエコ・エントリーと呼んでいます）の実現を支援することも目的としています。

「私たちはこれを起業家的なものにしたかったわけではありません」とバレット氏は言う。 「それは私たちが意図したことでは決してありません。私たちの意図は常に、低所得者がスロープを利用できるようにすることでした。」これは公共政策の観点からは理にかなっています。

「人々が自宅に留まるのを支援することが州の最大の利益だ」と彼女は言う。 「人々にとって、自宅に滞在できることが最も経済的です。介護を受ける必要も、生活介護を受ける必要もありません。自宅に長く滞在できるほど、誰にとっても費用は安くなり、それが個人の生活の質をより良くするのです。」

「私たちはまったく違うものになりたいのです」とウィギンは言います。 「これを持ち帰るためには、私たちは違うものでなければなりません。流通プロセスを再概念化したいのです。あらゆるレベルで再概念化したいのです。ラストマイルを完全に再概念化したいのです。なぜなら、私はそうではないからです」 「これにはそんなものがあるとは思わない。私はそれを作りたいし、スロープの設計方法を再概念化したいと思っている。」

学生チームの 4 人のメンバーは、自分たちが会社を立ち上げたり、ランプ設計を自分たちで製造し始めたりするつもりはありませんが、自分たちの仕事が将来の上級設計チームがさらに最適化するための出発点となることを望んでいます。ウィギンとバレットは、既存のデザインを次のレベルに引き上げます。

「障害者コミュニティの人々にとって大きな問題が自立であることはわかっています」とミコーニ氏は言う。 「多くの場合、彼らは障害のせいで、ある程度自立が奪われていると感じます。私たちは、このランプによって、少なくとも障害によって影響を受ける生活の一部において、確実に自立できるようにしたいと考えています。」 、彼らはまだその独立性を持っています。」

しかし、協力して問題を解決し、モデリングに持続可能性を組み込むまでのチームの経験が、卒業して次の社会に出ることを楽しみにしており、人生の次の段階に備えるのに役立ったということで全員が同意しました。機械エンジニアの世代。

「シニア デザインから得たものの 1 つは、問題に遭遇したときに、この問題が終わりではないと考えることができるという意味で立ち直る能力です。すべてです」とアワドは言います。 「解決策はあるかもしれません。すでにエンジニアリング的な考え方で考える方法について、有利なスタートを切っています。」

工学部の2023年シニアデザインデモンストレーションデーは、4月28日金曜日午後1時にストーズのガンペルパビリオンで開場されます。 デモ デイと UConn のシニア デザインの詳細については、seniordesignday.engr.uconn.edu をご覧ください。

地球に優しいプロジェクトとそのエコ エントリー ランプの詳細については、Bill Wiggin ([email protected]) までお問い合わせください。